[发明专利]一种三硼酸锂晶体高激光损伤阈值增透膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种非线性晶体三硼酸锂晶体表面高激光损伤阈值增透膜的制备方法。针对LBO晶体各向异性强及增透膜的损伤机理，该方法的步骤包括LBO晶体表面采用IAD工艺镀SiO2膜、在LBO晶体表面IAD工艺镀制的薄膜上采用溶胶‑凝胶法进行镀膜。由本发明制备的LBO增透膜光学特性优异、损伤阈值高、环境稳定性好，可以与现有的基板加工、清洗及薄膜制备工艺兼容。具有工艺重复性好、可控性强、易于推广等优点，在未来的高功率激光薄膜领域具有广泛应用前景。

主权项

1.一种三硼酸锂晶体表面高激光损伤阈值增透膜的制备方法，其特征在于所述增透膜结构只包含一种材料、两层薄膜，第一膜层为电子束蒸发离子束辅助工艺制备的SiO2薄膜，厚度为100‑350nm，第二膜层为化学法制备的SiO2薄膜，厚度为100‑200nm，具体步骤如下：(1)在酒精或者酒精丙酮混合清洗液中使用超声波清洗LBO晶体，然后使用干燥氮气将其吹干；(2)将步骤(1)得到的LBO晶体放置于镀膜工装上，关门后静置10分钟后再进行抽气；(3)镀膜温度设为200℃且对LBO晶体的加热采用四步慢加热的方式进行，首先使基板温度从室温用40分钟升到80℃，恒温10分钟；接着再经过40分钟升到120℃，恒温10分钟；其次再经过40分钟升到160℃，恒温10分钟；最后再经过40分钟升到200℃，并在恒温1小时后进行镀膜；(4)在镀膜开始之前使用离子源对LBO晶体进行清洗，电压为450V，电流为600mA，氧气流量为40sccm，氩气流量为25sccm，时间为5分钟；(5)利用电子束蒸发离子束辅助方式镀制第一层SiO2材料，控制电压为700V，电流为900mA，SiO2速率为10Å/s；(6)镀制结束对样品进行清洗后进行化学膜的沉积；通过不同的化学溶剂配比获得合适的镀膜溶胶后，采用提拉镀膜设备在清洁的LBO晶体介质薄膜上镀膜，提拉速度为0.1~12inch/min；镀膜结束后在室温下干燥24小时；将正硅酸四乙酯、氨水和无水乙醇按照摩尔比1：2：40混合搅拌均匀后，放置在稳定环境20℃，相对湿度20%下静置5‑10天后，即可获得淡蓝色透明的碱性氧化硅溶胶，然后将溶胶经80℃回流12h后方可使用；(7)镀膜结束后待薄膜表面干燥后取下基片。